O que são bombas de Ellerman e como podemos identificá-las?

Jun 30 2021

Você já ouviu falar das bombas de Ellerman ? Spaceweather.com fala sobre eles em sua página de notícias. Você pode ver alguns deles em torno da mancha solar AR2835:

As bombas de Ellerman são explosões magnéticas cerca de um milionésimo da potência das verdadeiras erupções solares. Eles foram nomeados em homenagem ao físico Ferdinand Ellerman, que estudou as minúsculas explosões no início do século XX. Claro, "minúsculo" é relativo. Uma única bomba de Ellerman foi lançada sobre$10^{26} {\rm ergs}$ de energia - igual a cerca de 100.000 bombas atômicas da Segunda Guerra Mundial.

Minha pergunta: o termo bombas de Ellerman realmente usado é amplamente utilizado ? Existe uma definição comumente aceita? Além disso: como exatamente seus locais foram identificados na imagem acima?

Respostas

1 DaddyKropotkin Jul 01 2021 at 22:27

Perguntas interessantes! Não tenho certeza se posso responder às suas perguntas completamente, mas vou compartilhar o que sei e descobri.

O termo bombas de Ellerman é realmente amplamente usado?

No campo da heliofísica, a frase "bomba de Ellerman" é mais ou menos amplamente utilizada, no sentido de que várias abordagens para a compreensão do fenômeno utilizam o termo. Para alguns exemplos, existem estudos que tentam interpretar a atividade solar observada como bombas de Ellerman (EBs): aqui estudando a reconexão magnética, e aqui estudando explosões de UV, e aqui eles interpretam as "características de chamas que piscam rapidamente e aparecem intermitentemente no asas da linha Balmer Hα ... que delineiam a rede magnética "como EBs. Apenas alguns exemplos em meio a uma rica literatura que ainda está ativa há décadas . E aqui eles estudam a dinâmica dos EBs no contexto da dinâmica das manchas solares e observam três EBs.

Descobri que às vezes eles são chamados de "bigodes" de manchas solares;) (por exemplo, consulte a seção de conclusão aqui .)

Existe uma definição comumente aceita?

sim. O segundo artigo citado acima apresenta um breve panorama histórico das bombas de Ellerman em sua seção 3.6. No primeiro artigo citado acima, a definição precisa da bomba de Ellerman é dada: "As bombas de Ellerman foram observadas pela primeira vez por Ellerman (1917) e são de pequena escala (1 ′ ′ ou menos), de curta duração (2 a 15 minutos) , eventos impulsivos detectados na atmosfera solar inferior. "

O paradigma atual para compreender o surgimento de EBs (e manchas solares e outros fenômenos da superfície solar em geral) é a reconexão magnética na atmosfera solar, que foi muito reforçada pelo advento de técnicas de imagem direta, por exemplo, as observações de Hi-C e estudos subsequentes (por volta de 2012).

Além disso: como exatamente seus locais foram identificados na imagem acima?

Esta é uma questão técnica. Primeiro, geralmente o H$\alpha$ linha espectral da região de interesse do Sol é verificada, e EBs são identificados como feições brilhantes nas asas do H$\alpha$linha espectral. (A região espectral dentro da meia largura (FWHM) é chamada de "kernel" da linha e as regiões externas são as "asas" da linha.)

Mais completamente, as sequências de tempo de H$\alpha$e infravermelho são usados ​​para obter informações do campo magnético da região de interesse, e outras informações, por exemplo, polarimetria, são obtidas. Em seguida, são pesquisadas as correlações entre a estrutura do campo magnético e a polarimetria, que, se encontradas, podem ser usadas para identificar mais precisamente as mini-manchas solares conhecidas como EBs. No site spaceweather.com de onde vem a imagem no OP, eles fornecem outra imagem que ajuda a ilustrar isso:

Na tentativa de explicar os EBs, eles geralmente são explicados como pontos de reconexão magnética próximos a uma mancha solar que são menos intensos e menores em extensão do que a mancha solar. Normalmente, ou seja, o resumo disso , os EBs são observados para se formar em configurações de campo magnético com polarimetria próxima e oposta, que se suspeita ser um ponto de reconexão magnética na baixa atmosfera solar.